на тему в каких областях человеческой деятельности может быть использован компьютер
Работа добавлена на сайт samzan.net:
Лекция 1. Введение
Сейчас, по-видимому, не надо распространяться на тему, в каких областях человеческой деятельности может быть использован компьютер. Наверное, таких областей просто не существует. Компьютер – это и научные расчеты, и медицинская диагностика, и справочные системы, и системы проектирования, анализа и учета, поиска наилучших решений, и т.д., и т.д., не говоря уже, о так называемых, компьютерных играх, с крутым звуковым сопровождением, и впечатляющим видео! Используя компьютер, мы можем слушать самую качественную музыку и смотреть видеофильмы, читать, писать, общаться с другими людьми, искать нужную информацию и т.д., и т.п. Всего, что можно делать, используя компьютер, просто невозможно перечислить! Но! Тем не менее, можно всего несколькими фразами определить, независимо от области применения компьютера и цели его использования, его назначение, а именно,
компьютер предназначен:
- для обработки информации;
- для хранения информации (может быть, очень и очень большого объема);
- для передачи информации (может быть, на очень и очень большие расстояния).
Правда, используя такое определение назначения компьютера, мы воспользовались словом «информация», которое, в свою очередь, наверное, требует определения, затрагивающего и извечные философские вопросы и рассуждения, в которые мы, по понятным причинам пускаться не будем, констатируя, что этот широко используемый в повседневной практике термин понятен каждому на интуитивном уровне, чего вполне достаточно для наших целей. Отметим только, что можно сказать, что информация, какой бы вид она не имела, поступает в виде «сообщений», содержащих эту информацию. Возможность извлечения нужной информации из сообщения определяется как форматом этого сообщения, так и соответствующим приемником его, для которого принятое сообщение может оказаться совершенно или частично непонятым, а, следовательно, с его точки зрения, и не содержащим никакой полезной информации. Например, текст, написанный на арабском языке для меня, да и для большинства из вас, не может нести никакой полезной информации, в виду полного незнания, например, мною, этого языка. Написанный текст в этом случае выступает как некоторое кодированное сообщение, содержащее информацию, может быть вполне воспринимаемую и понятную человеку, знающему этот язык. На самом деле, если вдуматься, то хранение, передача и обработка информации возможна только, если эта информация содержится в закодированных тем или иным образом сообщениях, которые в этом случае часто называются просто «данными», чем и мы широко будем пользоваться. В связи со сказанным можно говорить о «кодировании» или «представлении» информации для ее хранения, передачи и обработки. Более того, на мой взгляд, должно вызывать безграничное удивление тот факт, что, вне зависимости от целей и областей применения любого современного компьютера, в конечном счете, данные, которые он может обрабатывать хранить и передавать представляют собой всего лишь линейную последовательность (может быть очень и очень длинную последовательность) нулей и единиц!!! --- 5 мин.
Т.е., таким образом, мы имеем факт, что любая информация: текстовая, графическая, звуковая, видео может быть представлена такой, подчеркиваю, линейной последовательностью нулей и единиц!!! Именно при таком представлении принято говорить, например, о цифровом звуке, цифровом фотоаппарате, цифровом телевидении и т.п. Т.е. Вы, например, имеете цифровой фотоаппарат, если он может любой снимок, который он делает, представить в виде такой линейной последовательности нулей и единиц! При этом иногда говорят, что изображение представлено в двоичном виде. Более подробно об этом мы поговорим в следующей лекции, а теперь займемся рассмотрением вопроса «Что такое архитектура ЭВМ ?».
Понятие «Архитектура ЭВМ»
Архитектура ЭВМ - определения в Интернете:
- Архитектура вычислительной машины (Computer architecture) концептуальная структура вычислительной машины, определяющая проведение обработки информации и включающая методы преобразования информации в данные и принципы взаимодействия технических средств и программного обеспечения.
В более подробное описание, определяющее конкретную архитектуру, также входят: структурная схема ЭВМ, средства и способы доступа к элементам этой структурной схемы, организация и разрядность интерфейсов ЭВМ, набор и доступность регистров, организация памяти и способы её адресации, набор и формат машинных команд процессора, способы представления и форматы данных, правила обработки прерываний.
ru.wikipedia.org/wiki/Архитектура_ЭВМ
- Совокупность общих принципов организации аппаратно-программных средств и их характеристик, определяющая функциональные возможности ЭВМ при решении соответствующих классов задач.
sesia5.ru/blok/1/1_glos.htm
Существует два основных класса компьютеров:
- цифровые компьютеры, обрабатывающие данные в виде двоичных кодов;
- аналоговые компьютеры (АВМ), обрабатывающие непрерывно меняющиеся физические величины (электрическое напряжение, время и т.д.), которые являются аналогами вычисляемых величин.
Поскольку в настоящее время подавляющее большинство компьютеров являются цифровыми, далее будем рассматривать только этот класс компьютеров и слово "компьютер" употреблять в значении "цифровой компьютер".
Первым компьютером, в котором была использована идея гарвардской архитектуры, был Марк I.
Гарвардская архитектура использовалась советским учёным А. И. Китовым в ВЦ-1 МО СССР.
Гарвардская архитектура используется в ПЛК (Программи́руемый логи́ческий контро́ллер) и микроконтроллерах.
Далее нами рассматриваться не будет.
В основу построения подавляющего большинства компьютеров положены общие принципы, сформулированные в 1945 г. американским ученым Джоном фон Нейманом.
Первым компьютером, в котором была использована идея гарвардской архитектуры, был Марк I.
Гарвардская архитектура использовалась советским учёным А. И. Китовым в ВЦ-1 МО СССР.
Гарвардская архитектура используется в ПЛК (Программи́руемый логи́ческий контро́ллер) и микроконтроллерах.
Далее нами рассматриваться не будет.
В основу построения подавляющего большинства компьютеров положены общие принципы, сформулированные в 1945 г. американским ученым Джоном фон Нейманом.
Фон Нейман Джон
John von Neumann (Neumann Janos)
(28.12.1903 – 08.02.1957)
Венгр по национальности,
сын будапештского банкира Джон фон Нейман уже в восьмилетнем возрасте владел основами высшей математики и несколькими иностранными и классическими языками. Закончив в 1926 году Будапештский университет, фон Нейман преподавал в Германии, а в 1930 году эмигрировал в США и стал сотрудником Принстонского института перспективных исследований.
В 1944 году фон Нейман и экономист О.Моргенштерн написали книгу "Теория игр и экономическое поведение". Эта книга содержит не только математическую теорию игр, но ее применения к экономическим, военным и другим наукам. Джон фон Нейман был направлен в группу разработчиков ENIAC консультантом по математическим вопросам, с которыми встретилась эта группа.
В 1946 году вместе с Г.Гольдстейном и А.Берксом он написал и выпустил отчет "Предварительное обсуждение логической конструкции электронной вычислительной машины". Поскольку имя фон Неймана как выдающегося физика и математика было уже хорошо известно в широких научных кругах, все высказанные положения в отчете приписывались ему. Более того, архитектура первых двух поколений ЭВМ с последовательным выполнением команд в программе получила название "фон Неймановской архитектуры ЭВМ".
Принципы Джона фон Неймана
1. Принцип программного управления.
Этот принцип обеспечивает автоматизацию процессов вычислений на ЭВМ.
Программа состоит из набора команд, которые выполняются процессором автоматически друг за другом в определенной последовательности.
Выборка программы из памяти осуществляется с помощью счетчика команд. Этот регистр процессора последовательно увеличивает хранимый в нем адрес очередной команды на длину команды. Если же нужно после выполнения команды перейти не к следующей, а к какой-то другой, используются команды условного или безусловного переходов, которые заносят в счетчик команд номер ячейки памяти, содержащей следующую команду. Выборка команд из памяти прекращается после достижения и выполнения команды “стоп”. Таким образом, процессор исполняет программу автоматически, без вмешательства человека.
2. Принцип однородности памяти.
Отсутствие принципиальной разницы между программой и данными дало возможность ЭВМ самой формировать для себя программу в соответствии с результатом вычислений.
Программы и данные хранятся в одной и той же памяти. Поэтому компьютер не различает, что хранится в данной ячейке памяти — число, текст или команда. Над командами можно выполнять такие же действия, как и над данными.
Более того, команды одной программы могут быть получены как результаты исполнения другой программы. На этом принципе основаны методы трансляции — перевода текста программы с языка программирования высокого уровня на язык конкретной машины.
3. Принцип адресности.
Структурно основная память состоит из перенумерованных ячеек. Процессору в произвольный момент времени доступна любая ячейка. Отсюда следует возможность давать имена областям памяти, так, чтобы к запомненным в них значениям можно было впоследствии обращаться или менять их в процессе выполнения программ с использованием присвоенных имен.
Компьютеры, построенные на этих принципах, относят к типу фон - неймановских.
На сегодняшний день это подавляющие большинство компьютеров, в том числе и IBM PC – совместимые. Но есть и компьютерные системы с иной архитектурой – например системы для параллельных вычислений.
Газета "ИНФОРМАТИКА"
Вундеркинд (Американский математик и физик Джон фон Нейман)
Схема работы компьютера
Разнообразие современных компьютеров очень велико. Но их структуры основаны на общих логических принципах, позволяющих выделить в любом компьютере следующие главные устройства:
- память (запоминающее устройство, ЗУ), состоящую из перенумерованных
ячеек;
- процессор, включающий в себя устройство управления (УУ) и
арифметико-логическое устройство (АЛУ);
- устройства ввода;
- устройства вывода.
Эти устройства соединены каналами связи, по которым передается информация.
Устройство управления и арифметико-логическое устройство в современных компьютерах объединены в один блок – процессор, являющийся преобразователем информации, поступающей из памяти и внешних устройств (сюда относятся выборка команд из памяти, кодирование и декодирование, выполнение различных, в том числе и арифметических, операций, согласование работы узлов компьютера). Более детально функции процессора будут обсуждаться дальше.
Память (ЗУ) хранит информацию (данные) и программы. Запоминающее устройство у современных компьютеров “многоярусно” и включает оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), хранящее ту информацию, с которой компьютер работает непосредственно в данное время (исполняемая программа, часть необходимых для нее данных, некоторые управляющие программы), и внешние запоминающие устройства (ВЗУ) гораздо большей емкости, чем ОЗУ. но с существенно более медленным доступом (и значительно меньшей стоимостью в расчете на 1 байт хранимой информации). На ОЗУ и ВЗУ классификация устройств памяти не заканчивается – определенные функции выполняют и СОЗУ (сверхоперативное запоминающее устройство), и ПЗУ (постоянное запоминающее устройство), и другие подвиды компьютерной памяти.
Далее мы последовательно рассмотрим вопросы, связанные как с организацией и использованием различных видов памяти современных компьютеров, так и различных процессорных систем, используемых в первую очередь в современных персональных и мобильных компьютерах.
И более подробно познакомимся с архитектурой, так называемых, IBM PC (и с ними совместимых) компьютеров,
включая рассмотрение их системы команд, детальное представление «машинных» данных и соответствующего языка ассемблера.
Примерный план лекций
1. 15.02 Введение в «Архитектура ЭВМ».
2. 22.02 История развития ВТ. Поколения ЭВМ.
3. 01.03 Позиционные системы счисления и организация памяти.
4. 15.03 Представление «машинных» данных, кодирование.
5. 22.03 Процессоры (CISC, RISC, VLIW, ARM), управление
устройствами, обработка прерываний, материнская плата
6. 29.03 Шины, интерфейсы, подключение внешних устройств.
7. 05.04 Видеокарты, мониторы.
8. 12.04 Внешние устройства (HDD,SSD, мыши, принтеры и т.д.)
9. 19.04 Операционные системы, файловые системы.
10. 26.04 Язык ассемблера IBM PC (регистры, система команд…).
11. 03.05 Язык ассемблера IBM PC (адресация,организация вычис-
лений)
12. 10.05 Язык ассемблера IBM PC (сопроцессор)
13. 17.05 Язык ассемблера IBM PC (защищенный режим работы,
взаимодействие с ОС)
Литература
2. Реферат- Государственный бюджет 2005 года
3. Золотое сечение
4. реферату- Поняття ознаки і функції правового виховання
5. белокДНК В рамках такого определения белки типа hsp90 удерживающие транскрипционные факторы в цитозоле
6. Средневековая культура Западной Европы
7. РЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук Київ 2000 Дисе
8. Цены фактических соглашений
9. Статья- Эзотерический смысл «Весны» Боттичелли
10. ТЕМА 3 ИЕРАРХИЯ ЗАДАНИЙ И СТРАТЕГИЙ ЛЕК
11. Аудиторская деятельность.html
12. Начальная скорость материальной точки 4 м-с
13. а Источники формы выражения административного права
14. Задание 1.Задание 2
15. Тема данной публикации стереотипы в восприятии человека человеком то есть устойчивые мнения о личностных
16. задание 11 СТРУКТУРЫ ДАННЫХ- СПИСКИ Вариант 1
17. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 8 Функции в EXCEL
18. Сверхпроводимость
19. Внешняя миграция в Грузии, 19962001 годы
20. Финансовая отчетность коммерческих банков